[实用新型]一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测机器人系统

说明书

本实用新型涉及大尺寸空间测量定位技术和无损检测技术领域，具体公开了一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测机器人系统，包括多基站激光扫描全空间定位系统、AGV小车、六自由度机械臂、末端双目结构光测量传感器、软件系统；所述AGV小车和六自由度机械臂作为机器人载体；所述多基站激光扫描全空间定位系统包括多基站激光扫描全空间定位发射机、多基站激光扫描全空间定位接收器和前端数据处理系统和主控计算机。本实用新型实施例实现了具有亚毫米级大空间智能定位导航、全局精密三维自动测量、飞机蒙皮表面缺陷视觉检测识别等功能的智能化检测机器人系统，满足飞机蒙皮表面缺陷智能化、自动化、高精度三维测量应用需求。

技术领域

本实用新型涉及大尺寸空间测量定位技术和无损检测技术领域，具体是一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测机器人系统。

背景技术

随着我国航空装备研制信息化应用技术水平的快速发展，飞机装备性能的不断提升对其检测技术提出了更高的要求，急需相应检测技术朝着智能化、集成化、数字化、在线化等方向快速推进。

飞机蒙皮表面损伤和缺陷的产生原因在于飞机每次升空和降落都会经历一次加压和减压的过程，使得蒙皮表面出现周期性膨胀和收缩，从而导致飞机表面铆钉周围材料疲劳，产生微小裂纹。尤其在恶劣飞行环境中，会进一步加速裂纹恶化，促使产生腐蚀，这些缺陷的产生会破坏飞机蒙皮结构的完整性，引起结构强度下降，是造成飞行事故的主要原因之一。

目前我国大部分航空制造企业已经普遍引进数字化测量设备用于飞机蒙皮表面缺陷检测，如激光雷达、激光跟踪仪、全站仪等，正在逐步摆脱过去依靠模线、样板等工艺装备的检测方法，但仍以技术人员人工检测为主。人工检测和技术人员的经验、责任心等密切相关，存在很大的局限性，容易发生丢、错、漏等问题，急需采用自动检测代替人工检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测机器人系统，包括多基站激光扫描全空间定位系统、AGV小车、六自由度机械臂、末端双目结构光测量传感器、软件系统；所述AGV小车和六自由度机械臂作为机器人载体；所述多基站激光扫描全空间定位系统包括多基站激光扫描全空间定位发射机、多基站激光扫描全空间定位接收器和前端数据处理系统和主控计算机；

所述多基站激光扫描全空间定位发射机对检测空间进行360°扫描，所述多基站激光扫描全空间定位接收器不断接收激光信号并进行信号处理。

作为本实用新型进一步的方案：所述AGV小车上对应位置均匀布设有四个多基站激光扫描全空间定位接收器，在末端双目结构光测量传感器顶端安装四个多基站激光扫描全空间定位接收器。

作为本实用新型进一步的方案：所述前端数据处理系统与主控计算机之间通过通讯模块相连。

作为本实用新型进一步的方案：所述软件系统包括机器人控制模块、传感器控制模块、路径规划模块、数据分析模块和数据采集模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述末端双目结构光测量传感器是以六自由度机械臂为载体，具体包括结构光投影仪以及位于结构光投影仪两侧的左相机和右相机，末端双目结构光测量传感器，以双目结构光扫描的方式，即根据双目立体视觉、结构光投影仪、待检测目标建立三角测量关系，基于多频外差原理实现蒙皮表面缺陷非接触实时在线精密测量。

本实用新型实施例还提供了一种飞机蒙皮表面缺陷无损检测方法，包括以下具体步骤：

步骤S10：建立全空间测量场，包括：